CN106248489A - 多功能钻机拉力试验台 - Google Patents

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张彦秋
张建
朱波
赵世刚
成斌
白滨荣
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Lanzhou LS Group Co Ltd
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Lanzhou LS Group Co Ltd
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种多功能钻机拉力试验台，它包括四个呈田字状布置的由拉梁两两连接的方箱承台，拉梁上设有数个耳板；所述拉梁为桁架结构，包括数条相互垂直连接的横向拉梁和纵向拉梁，其中至少一条横向拉梁连接于相邻的两个横向对置的方箱承台之间，横向拉梁与其相邻近的方箱承台之间设有斜拉梁，相邻的两个纵向对置的方箱承台之间通过纵向拉梁相互连接。本发明通过方箱承台来承载钻机井架的重量，将液压缸安装连接在拉梁的中心位置，将钻机的拉力转换为方箱承台、拉梁均匀承担的力及井架的内力，使得本发明能够承受较大的拉力，可以满足深井及超大深井等大型钻机的拉力测试需求；具有强大的抗弯能力，提高了本发明的可靠性能。

Description

多功能钻机拉力试验台
技术领域
本发明涉及石油钻采试验设备技术领域，特别涉及一种多功能钻机拉力试验台，可适用于海洋钻机、陆地钻机的拉力试验。
背景技术
新钻机的研发制造，均要对钻机的最大钩载进行拉力测试，测试各种性能是否达到设计要求。现有技术中，针对陆地钻机有相应的拉力试验台，提供拉力的方式多是在地面设置地锚，利用液压缸连接在地锚与钻机的游动系统之间进行拉力试验。由于地锚承拉能力的限制，只能实现小型钻机的拉力试验，很难满足深井及超深井大型钻机的拉力试验要求。并且试验拉力所使用的液压缸尺寸较大，制造成本高。而对于海洋塔架的拉力试验，很少对钻井包进行单独的、有效的拉力性能测试，多是采用在游动系统悬挂重物，以模仿载荷的方式进行整个平台的拉力试验，需要不断加载重物，费时费力，存在安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种多功能钻机拉力试验台，可用于陆地及海洋大型钻机包的拉力试验，以解决现有的钻机拉力试验采用地锚或悬挂重物，不能满足深井及超深井大型钻机的拉力测试的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：
一种多功能钻机拉力试验台，它包括四个呈田字状布置的由拉梁两两连接的方箱承台，拉梁上设有数个耳板；所述拉梁为桁架结构，包括数条相互垂直连接的横向拉梁和纵向拉梁，其中至少一条横向拉梁连接于相邻的两个横向对置的方箱承台之间，横向拉梁与与其相邻近的方箱承台之间设有斜拉梁，相邻的两个纵向对置的方箱承台之间通过纵向拉梁相互连接。
优选的，所述横向拉梁、纵向拉梁、斜拉梁的高度相等，横截面均呈“工”字形，包括水平的上翼板、下翼板和垂直连接于上翼板、下翼板之间的支撑板。
优选的，每个所述方箱承台包括水平的上承台板、下承台板、数块垂直连接于上承台板与下承台板之间的腹板，腹板两两相互垂直连接。
优选的，所述上承台板的面积小于下承台板的面积，靠近拉梁中心处的上承台板的两条边与下承台板的两条边相互平齐，上承台板的另两条边与下承台板的另两条边之间设有数块筋板，筋板与下承台板垂直连接。
优选的，所述上承台板与下承台板远离拉梁中心的顶角处设有至少两块筋板。
优选的，所述方箱承台的高度与拉梁的垂直高度相等，上承台板与上翼板相平齐，下承台板与下翼板相平齐。
优选的，所述下承台板靠近拉梁中心的位置设有数个方孔，每个方孔位于相互垂直连接的腹板构成的空间底部。
优选的，数个所述耳板均布在拉梁的中心位置。
本发明用于钻机拉力试验时，整个试验台被预埋在试验场地中，试验台的上表面与地表平齐，试验台下方的地基经处理后能够承受试验台及试验台上的设备重量。
将耳板与数个液压缸的一端相连接，液压缸的另一端与试验连接板相连接，再将试验连接板与钻机游动系统相连接，钻机井架的四个支座固定在本发明的四个方箱承台上，井架游动系统的绳子顶端连接到安装在地面上的绞车滚筒上。启动绞车，使绳子张紧后，对绳子进行固定。控制液压缸组的活塞端缓慢收缩，达到钻机拉力试验所设定的拉力值，测试钻机最大钩载性能，做好数据记录。
本发明的有益效果为：
（1）本发明通过方箱承台来承载钻机井架的重量，将液压缸安装连接在拉梁的中心位置，当对钻机进行拉力试验时，由于本发明强大的抗弯能力，可将钻机的试验拉力转换为方箱承台、拉梁和井架三者的内力，使得地面不再承受巨大试验拉力，只承受设备重量，既而满足深井及超大深井等大型钻机的拉力测试需求；
（2）本发明的拉梁为桁架结构，由“工”字型的横向拉梁、纵向拉梁、斜拉梁组成，分别连接于四个方箱承台之间，可以有效分解所承受的拉力，具有强大的抗弯能力，提高了本发明的可靠性能；
（3）本发明中四个方箱承台用于固定钻机井架的四个支座，方箱承台的上承台板与下承台板之间安装有相互垂直连接的腹板和筋板，能够增加方箱承台的承载能力；
（4）方箱承台的下承台板上设有方孔，可以使试验台更加牢靠的固定在地表下，增加本发明的抗拉能力；
（5）本发明在拉梁上设置数个耳板，可以安装多组常规液压缸，可有效减小实验成本；
（6）本发明由多个零部件组装而成，制造、安装便捷，运输方便。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是图1中本发明的俯视图；
图3是图2中下承台板的结构示意图；
图4是图2中筋板的结构示意图；
图5是图2中拉梁的结构示意图；
图6是图1中横向拉梁的横截面示意图；
图7是本发明的使用状态示意图；
图中：1、方箱承台，2、拉梁，3、耳板，4、上承台板，5、下承台板，6、筋板，7、腹板，8、上翼板，9、下翼板，10、斜拉梁，11、支撑板，12、横向拉梁，13、纵向拉梁，14、方孔，15、试验连接板，16、液压缸，17、井架，18、绞车滚筒。
具体实施方法
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1至图6所示的一种多功能钻机拉力试验台，它包括四个呈田字状布置的由拉梁2两两连接的方箱承台1，拉梁2的中心位置均布有数个耳板3；拉梁2为桁架结构，包括数条相互垂直连接的横向拉梁12和纵向拉梁13，其中至少一条横向拉梁12连接于相邻的两个横向对置的方箱承台1之间，横向拉梁12与与其相邻近的方箱承台1之间设有斜拉梁10，相邻的两个纵向对置的方箱承台1之间通过纵向拉梁13相互连接。
横向拉梁12、纵向拉梁13、斜拉梁10的高度相等，横截面均呈“工”字形，包括水平的上翼板8、下翼板9和垂直连接于上翼板8、下翼板9之间的支撑板11。
每个方箱承台1包括水平的上承台板4、下承台板5、数块垂直连接于上承台板4与下承台板5之间的腹板7，腹板7两两相互垂直连接。上承台板4的面积小于下承台板5的面积，靠近拉梁2中心处的上承台板4的两条边与下承台板5的两条边相互平齐，上承台板4的另两条边与下承台板5的另两条边之间设有数块筋板6，筋板6与下承台板5垂直连接。上承台板4与下承台板5远离拉梁2中心的顶角处设有四块筋板6。
方箱承台1的高度与拉梁2的垂直高度相等，上承台板4与上翼板8相平齐，下承台板5与下翼板9相平齐。
下承台板5靠近拉梁2中心的位置设有数个方孔14，每个方孔14位于相互垂直连接的腹板7构成的空间底部。
以海洋井架的拉力测试为例，说明本发明的使用方法。
如图7所示，本发明用于海洋钻机井架拉力试验时，整个试验台被预埋在试验场地中，试验台的上表面与地表平齐，试验台下方的地基经处理后能够承受试验台及试验台上设备的重量。
将耳板3与数个液压缸16的一端相连接，液压缸16的另一端与试验连接板15相连接，再将试验连接板15与钻机游动系统相连接，钻机井架17的四个支座固定在本发明的四个方箱承台1上，井架游动系统的绳子顶端连接到安装在地面上的绞车滚筒18上。启动绞车，使绳子张紧后，盘刹绞车，对绳子进行固定。控制液压缸16的活塞端缓慢收缩，达到钻机拉力试验所设定的拉力值，测试钻机最大钩载性能，做好数据记录。
本发明通过方箱承台来承载钻机井架的重量，将液压缸安装连接在拉梁的中心位置的多组耳板上。拉梁为桁架结构，由“工”字型的横向拉梁、纵向拉梁、斜拉梁组成，分别连接于四个方箱承台之间，可以有效分解试验台所承受的拉力，具有强大的抗弯能力，提高了本发明的可靠性能；当对钻机进行拉力试验时，由于本发明强大的抗弯能力，可将钻机的试验拉力转换为方箱承台、拉梁和井架三者的内力，使得地面不再承受巨大试验拉力，只承受设备重量，既而满足深井及超大深井等大型钻机的拉力测试需求。

Claims (8)

1.一种多功能钻机拉力试验台，其特征在于：它包括四个呈田字状布置的由拉梁（2）两两连接的方箱承台（1），拉梁（2）上设有数个耳板（3）；所述拉梁（2）为桁架结构，包括数条相互垂直连接的横向拉梁（12）和纵向拉梁（13），其中至少一条横向拉梁（12）连接于相邻的两个横向对置的方箱承台（1）之间，横向拉梁（12）与与其相邻近的方箱承台（1）之间设有斜拉梁（10），相邻的两个纵向对置的方箱承台（1）之间通过纵向拉梁（13）相互连接。
2.根据权利要求1所述的多功能钻机拉力试验台，其特征在于：所述横向拉梁（12）、纵向拉梁（13）、斜拉梁（10）的高度相等，横截面均呈“工”字形，包括水平的上翼板（8）、下翼板（9）和垂直连接于上翼板（8）、下翼板（9）之间的支撑板（11）。
3.根据权利要求1或2所述的多功能钻机拉力试验台，其特征在于：每个所述方箱承台（1）包括水平的上承台板（4）、下承台板（5）、数块垂直连接于上承台板（4）与下承台板（5）之间的腹板（7），腹板（7）两两相互垂直连接。
4.根据权利要求3所述的多功能钻机拉力试验台，其特征在于：所述上承台板（4）的面积小于下承台板（5）的面积，靠近拉梁（2）中心处的上承台板（4）的两条边与下承台板（5）的两条边相互平齐，上承台板（4）的另两条边与下承台板（5）的另两条边之间设有数块筋板（6），筋板（6）与下承台板（5）垂直连接。
5.根据权利要求4所述的多功能钻机拉力试验台，其特征在于：所述上承台板（4）与下承台板（5）远离拉梁（2）中心的顶角处设有至少两块筋板（6）。
6.根据权利要求5所述的多功能钻机拉力试验台，其特征在于：所述方箱承台（1）的高度与拉梁（2）的垂直高度相等，上承台板（4）与上翼板（8）相平齐，下承台板（5）与下翼板（9）相平齐。
7.根据权利要求6所述的多功能钻机拉力试验台，其特征在于：所述下承台板（5）靠近拉梁（2）中心的位置设有数个方孔（14），每个方孔（14）位于相互垂直连接的腹板（7）构成的空间底部。
8.根据权利要求7所述的多功能拉力试验台，其特征在于：数个所述耳板（3）均布在拉梁（2）的中心位置。
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